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近日，三峽烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲”技術研發(fā)試驗基地一批科研成果投運，創(chuàng)下多個行業(yè)領先成果：“源網(wǎng)荷儲一體化”功率路由器示范工程打造了國內(nèi)容量最大的功率路由器設備；大規(guī)模新能源及儲能綜合仿真與實驗平臺是目前國內(nèi)規(guī)模最大、類型最豐富的儲能系統(tǒng)動態(tài)模擬平臺；兆瓦時級固態(tài)鋰離子電池儲能關鍵技術及工程應用項目，實現(xiàn)了儲能型固態(tài)鋰離子電池在全球的首次示范應用。

示范短時高頻儲能技術

談及三峽烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲”技術研發(fā)試驗基地研究的初衷，三峽集團科學技術研究院院長孫長平對記者表示，新型電力系統(tǒng)面臨的兩個主要問題是新能源大比例增加以及電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行風險增大。其中，安全穩(wěn)定運行風險主要表現(xiàn)為電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力及抗干擾能力不斷下降。此次“適用于新能源電站慣量和調(diào)頻支撐的兆瓦級飛輪儲能系統(tǒng)”的研制，主要目的就是研究如何通過先進的儲能技術解決新能源調(diào)頻能力不足的問題，為電網(wǎng)支撐型新能源基地進行技術儲備和規(guī)?；瘜嵶C，以實現(xiàn)大規(guī)模新能源場站的友好高效送出。

中國能建集團儲能技術專家楚攀接受記者采訪時表示，2022年1月29日，國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)的《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》提出“針對負荷跟蹤、系統(tǒng)調(diào)頻、慣量支撐等秒級和分鐘級應用需求，推動短時高頻儲能技術示范”。飛輪儲能系統(tǒng)能夠在高頻次充放電的場景下長時間使用，可滿足電力系統(tǒng)一次調(diào)頻需求。

“三峽烏蘭察布項目入選了國家能源局公布的2021年度能源領域首臺（套）重大技術裝備（項目），是唯一入選的應用于新能源調(diào)頻的技術裝備，說明了行業(yè)對該技術路線的認可，對于推動新型儲能技術的工程應用起到了重要作用。”三峽集團科學技術研究院副院長樂波介紹，目前該項目已完成并網(wǎng)調(diào)試，正在依托源網(wǎng)荷儲一體化平臺進行各工況下的仿真實驗，為大規(guī)模推廣應用提供技術支撐。“下一步，我們計劃豐富完善系統(tǒng)的控制策略、優(yōu)化運行性能，并進行更大規(guī)模的工程化應用。”

加速完善飛輪儲能產(chǎn)業(yè)鏈

楚攀表示，目前國內(nèi)已有多家高校、科研院所和企業(yè)在進行飛輪儲能產(chǎn)品的研制，但和世界先進水平仍有一定差距。不過，國內(nèi)一些飛輪儲能企業(yè)通過并購方式從國外引進技術，并在此基礎上推進國產(chǎn)化替代，已經(jīng)較大程度地縮小了我國飛輪儲能技術與世界先進水平的差距。

三峽集團科學技術研究院研究員吳云翼坦言，我國目前從事飛輪儲能技術研發(fā)的企業(yè)還不多，工程化項目也較少，尚處于示范應用的前期階段。其瓶頸主要在于大部分飛輪儲能企業(yè)的產(chǎn)品研制時間過短，技術路線缺乏全面實驗驗證，產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)能力不足。

“國內(nèi)飛輪儲能產(chǎn)業(yè)面臨的發(fā)展瓶頸是尚無法進行規(guī)?；?、標準化生產(chǎn)。此外，一些飛輪儲能的技術路線還有待驗證。”楚攀直言，隨著電力輔助服務市場的建設，尤其是山西一次調(diào)頻市場的推出，今年有望看到更大規(guī)模的飛輪儲能系統(tǒng)商業(yè)化投運。三峽儲能項目對飛輪儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用，促進了飛輪儲能產(chǎn)業(yè)鏈的加速完善。

“裁剪”交直流變換環(huán)節(jié)提升充電效率

記者注意到，三峽烏蘭察布項目實現(xiàn)了儲能型固態(tài)鋰離子電池在全球的首次示范應用。據(jù)了解，固態(tài)鋰離子電池采用固態(tài)電解質(zhì)部分或全部代替有機液態(tài)電解質(zhì)，不易短路，同時固態(tài)電解質(zhì)本身不易燃，可大幅提高電池系統(tǒng)本質(zhì)安全。
三峽集團科學技術研究院研究員王倩解釋，在三峽烏蘭察布示范項目中，儲能型固態(tài)電池采用基于氧化物固態(tài)電解質(zhì)體系的原位固態(tài)化固態(tài)電池技術，提升了界面接觸穩(wěn)定性、循環(huán)穩(wěn)定性，有效抑制了循環(huán)過程中電池的體積膨脹。“示范項目中固態(tài)鋰離子電池使用壽命達到6000次以上，測試結(jié)果顯示，該電池在電安全、機械安全、熱安全、環(huán)境安全等4個維度的安全性能表現(xiàn)良好，具有高安全、長壽命等優(yōu)點。”

三峽烏蘭察布項目首次實現(xiàn)了國內(nèi)混合儲能系統(tǒng)直流耦合接入方式的工程應用，也就是說，混合儲能系統(tǒng)中的鋰離子電池子系統(tǒng)和超級電容器子系統(tǒng)兩者的功率在直流接入點直接耦合，相比交流耦合方式減少了能量變換環(huán)節(jié)。既可以將新能源發(fā)出的直流電直接存儲到混合儲能系統(tǒng)中，又可以將混合儲能系統(tǒng)中儲存的電能直接供給電動汽車等直流負荷，省去了中間交直流變換環(huán)節(jié)，充電效率大幅提高。

“儲能系統(tǒng)直流耦合接入可以通過雙向AC/DC變換器與電網(wǎng)進行交互來完成充放電?；旌蟽δ芟到y(tǒng)既可以對交流電網(wǎng)進行功率支撐，又可以解決直流電網(wǎng)的功率突變和諧波問題，對電網(wǎng)更加友好、綠色。”三峽集團科學技術研究院研究員吳卓彥表示，后續(xù)他們將針對不同類型儲能系統(tǒng)的接入方式和應用場景等開展半實物仿真實驗及相關研究，進一步優(yōu)化技術，促進儲能系統(tǒng)直流耦合接入方式的推廣應用，形成可復制的技術方案。

業(yè)內(nèi)人士認為，單一儲能形式無法完全滿足“源網(wǎng)荷儲”系統(tǒng)的多層次需求。采用互補性強的混合儲能技術，是提高儲能系統(tǒng)整體性能的有效途徑，已成為可再生能源利用與分布式供能領域的研究熱點。

原標題：三峽烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲”項目“牛”在哪？